針對(duì)AGC模式的自動(dòng)控制策略優(yōu)化

朱策

摘要：超超臨界直流爐機(jī)組在AGC模式下往往難于滿足電網(wǎng)要求，其主要原因在于該類機(jī)組蓄熱能力較小，初始的響應(yīng)速度慢。針對(duì)機(jī)組特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)其協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以滿足電網(wǎng)調(diào)度的要求，并在頻繁的AGC變負(fù)荷工況下減小機(jī)組的汽壓、汽溫的變化幅度。

關(guān)鍵詞：AGC;CCS;協(xié)調(diào)控制;控制策略優(yōu)化

Abstract：The unit with ultra-supercritical once-through boiler under AGC mode is often difficult to meet the requirements of the power grids .The main reason is that this kind of unit cannot store much energy and the response speed of the initial is slow .Based on this characteristics of unit， This pager gives some suggestions and optimizations to improve the coordinated control strategy，in order to meet the requirements of power grid dispatching ，and the changing of steam pressure and temperature of the unit can be reduced during frequent load change under AGC.

Key words：AGC;CCS;cordinated control;control strategy optimization

隨著時(shí)代和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)新建機(jī)組大部分是超超臨界機(jī)組。由于近幾年電網(wǎng)對(duì)供電質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，要求電廠在AGC控制（尤其是聯(lián)絡(luò)線模式）下能夠滿足要求，這就需要電廠具有足夠的響應(yīng)速度和適應(yīng)能力。

通過(guò)改進(jìn)優(yōu)化控制策略以提高機(jī)組性能，特別是在AGC變負(fù)荷指令頻繁波動(dòng)的情況下盡可能減小機(jī)組的汽壓、汽溫波動(dòng)幅度。對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行和滿足電網(wǎng)要求是很有意義。

一、優(yōu)化原因分析

（一）AGC指令

AGC指令存在頻繁來(lái)回小幅波動(dòng)及大幅度單向變負(fù)荷后未等機(jī)組穩(wěn)定馬上反向變負(fù)荷兩種情況，這對(duì)機(jī)組調(diào)節(jié)極其不利，容易造成汽壓、汽溫的偏差大甚至失衡，發(fā)電負(fù)荷無(wú)法跟隨AGC負(fù)荷指令，嚴(yán)重時(shí)甚至需要退出AGC控制。

（二）協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)缺乏專門應(yīng)對(duì)AGC模式的策略

對(duì)于AGC方式和CCS方式來(lái)說(shuō)，機(jī)組的鍋爐、汽機(jī)控制并無(wú)區(qū)別，區(qū)別在于機(jī)組負(fù)荷指令分別由調(diào)度和運(yùn)行人員給出。由于運(yùn)行人員手動(dòng)給出負(fù)荷指令時(shí)往往會(huì)考慮機(jī)組運(yùn)行工況，而且通常其給出的指令變化較少且幅度較大，便于鍋爐微分前饋起作用，故在CCS模式下機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)且性能良好。但一旦機(jī)組投入AGC方式時(shí)，由于AGC指令具有來(lái)回頻繁波動(dòng)且升降幅度小的特征，致使鍋爐設(shè)備頻繁來(lái)回動(dòng)作，機(jī)組無(wú)法達(dá)到穩(wěn)定，負(fù)荷調(diào)節(jié)性能也不理想。因此常規(guī)調(diào)節(jié)無(wú)法滿足電網(wǎng)對(duì)機(jī)組變負(fù)荷的速率要求，只有對(duì)CCS控制策略進(jìn)行優(yōu)化，使其對(duì)AGC模式的針對(duì)性加強(qiáng)。

二、CCS邏輯優(yōu)化

（一）增加汽機(jī)主控前饋

由于超超臨界直流爐蓄熱小和制粉系統(tǒng)的純遲延特性，依靠調(diào)整鍋爐主控前饋和PID調(diào)節(jié)不能很好滿足機(jī)組在AGC聯(lián)絡(luò)線模式下負(fù)荷小幅變動(dòng)的要求?？紤]到電網(wǎng)考核要求和機(jī)組變負(fù)荷初期響應(yīng)慢的特點(diǎn).在汽機(jī)主控增加一前饋回路，在變負(fù)荷初期犧牲一定的壓力調(diào)節(jié)品質(zhì)，以滿足變負(fù)荷初期響應(yīng)要求。邏輯如圖1所示。

（二）主控壓力拉回回路的優(yōu)化

在現(xiàn)有的汽機(jī)主控中通常都會(huì)有一路壓力拉回回路，作用是當(dāng)主汽壓偏差過(guò)大，汽機(jī)主控也適當(dāng)參與調(diào)節(jié)主汽壓，防止主汽壓繼續(xù)惡化。但是在變負(fù)荷過(guò)程中，該回路作用通常都與升降負(fù)荷要求相反，導(dǎo)致負(fù)荷變化速率下降。為了對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)，需要將壓力拉回回路在機(jī)組穩(wěn)態(tài)時(shí)與變負(fù)荷時(shí)進(jìn)行區(qū)分。邏輯如圖2所示。當(dāng)機(jī)組變化負(fù)荷時(shí)，將壓力拉回回路的函數(shù)調(diào)節(jié)死區(qū)適當(dāng)放大，這樣可以避免該回路過(guò)早參與調(diào)節(jié)壓力，加快負(fù)荷的響應(yīng)速度。

（三）鍋爐微分前饋的優(yōu)化

在正常的CCS方式下由于鍋爐微分前饋較強(qiáng)，通常會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷超調(diào)，在運(yùn)行人員手動(dòng)給指令進(jìn)行大負(fù)荷升降時(shí)機(jī)組可以較快地完成任務(wù)。但一旦投入AGC聯(lián)絡(luò)線模式后，由于鍋爐的遲延特性，在AGC指令小幅頻繁變動(dòng)情況下如果還是按照之前的前饋設(shè)置來(lái)進(jìn)行負(fù)荷變化時(shí)，就有可能導(dǎo)致鍋爐主汽壓大幅波動(dòng)，機(jī)組難以達(dá)到穩(wěn)定。為避免這種情況的發(fā)生，故需要將正常的CCS模式下的鍋爐微分前饋與AGC模式下的區(qū)分開來(lái)。邏輯如圖3所示。

優(yōu)化該邏輯的作用為當(dāng)機(jī)組在大負(fù)荷變化時(shí)仍然將正常的鍋爐微分前饋施加到鍋爐上，而當(dāng)機(jī)組進(jìn)行小負(fù)荷變化時(shí)（主要針對(duì)AGC模式下），鍋爐微分前饋則適當(dāng)放小，充分利用機(jī)組蓄熱，以避免主汽壓波動(dòng)過(guò)大。

三、結(jié)語(yǔ)

超超臨界直流爐機(jī)組在AGC方式時(shí)如何滿足電網(wǎng)要求和提高調(diào)節(jié)品質(zhì)是大家都在關(guān)注的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)汽機(jī)主控和鍋爐主控控制策略的優(yōu)化，能夠適當(dāng)提高機(jī)組AGC調(diào)節(jié)品質(zhì)，減小了負(fù)荷升降過(guò)程中機(jī)組主汽壓力的波動(dòng)，同時(shí)機(jī)組過(guò)熱度、汽溫等參數(shù)也較為穩(wěn)定，機(jī)組的自動(dòng)調(diào)節(jié)品質(zhì)有所改善。

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